控压钻井技术在涪陵页岩气田的实践与认识

随着涪陵页岩气田勘探开发进程的不断深入,长水平段页岩气井在钻井过程中遇到的复杂事故愈发凸显。目的层龙马溪组,裂缝发育、岩性构成复杂且破碎严重,钻井中钻井液密度窗口窄,易发生垮塌、溢漏同存、水平井段漏失大量油基泥浆等问题。为了快速、安全有效地钻穿复杂页岩层段,采用控压钻井技术破解长水平段页岩气井井漏的钻井难题,在焦页33-4HF井应用控压钻井技术,在长水平段钻遇多个不同压力系数的漏失显示层,安全钻达完钻井深,大大减少了油基泥浆的漏失及其不良影响,减小了经济损失,取得了显著应用效果。     

香山天景山断裂带断层泥的微观研究及工程地震评价中的意义

断层运动是复杂多变的, 其运动在一条巨大的断裂带上经常以区段为活动单位, 为服务于工程建设和强震的预测, 划分出活断层运动区段的必要性越来越迫切。本文通过对香山天景山断裂带断层泥的微观特征研究, 结合断裂的几何特征综合分析, 认为该断裂的中段以粘滑活动为主, 东西两段主要是蠕滑。     

楚雄盆地六苴上白垩统马头山组大村段沉积地球化学

上白垩统马头山组大村段是云南楚雄盆地的主要含铜层位之一。通过六苴zK24401钻孔岩芯样品地球化学研究,认为大村段是半干旱-半潮湿气候条件下盆地边缘的湖泊沉积形成,沉积物距物源区较近,其沉积演化过程与物源区具有一致性。主元素组成的W（SiO2＋Al2Oa＋K2O＋Na2O）占49．64％～81．84％,n（SiO2）／n（Al2O3）平均值为3．65,n（Al）／n（Al＋Fe＋Mn）值为0．71～0．78,n（Si）／n（Si＋Al＋Fe）值为0．69～0．87,反映出沉积物物源以陆源为主;n（Al2O3）／n．（Al2O3＋Fe3O3）值为0．79～0．91,显示了大陆边缘沉积环境的特点;K2O／Na2O多大于1,表明物源区主要为偏酸性的花岗质岩石。沉积旋回造成多层泥页岩中Cu、Zn、Sb等元素初始富集。稀土总量ω（EREE）为104．12×10^-6～181．69×10^-6,n（La）N／n（Yb）N〉1,轻重稀土分异程度较高,稀土配分模式为Eu、Ce亏损——轻稀土富集右斜型。     

龙门山南段青衣江阶地沉积物的化学风化特征及其意义

本文通过对龙门山南段青衣江阶地的研究, 尝试以常量元素所体现的风化特征, 来解决阶地对比的问题, 并取得了一定的进展。通过主量元素的分析, 发现CIA指标、 A-CN-K三角模型等, 在区分不同年龄的阶地有很好的效果, 而且沉积物砾石之间的基质颜色也一定程度地反映了新老关系。结合流域内更古老洪积扇的研究, 发现河流阶地在距今200ka内化学风化速度较稳定, 但更老的地貌面风化呈现非线性。另外, 在本文研究的600ka时间尺度内, 阶地风化速度与全球气候变化相关, 体现为冰期风化速度慢, 间冰期风化速度快, 并具一定的滞后效应。     

考虑孔壁界面滑移-软化的预应力锚索锚固段侧阻力分布

较多理论分析得到锚索锚固段侧阻力的沿程分布呈下凹衰减曲线,与工程实际的单峰曲线差异很大,缘其全程粘结、共同变形假设不甚合理。作者采用简便的荷载传递法,分析了全程粘结所满足的变位协调条件,导出了滑移临界荷载判别式。分析认为,由于孔壁界面滑移的软化效应,侧阻力曲线始端变为上升曲线。因此侧阻力曲线由两部分组成:侧阻力峰值之前部分为始端滑移段,呈上升曲线;而侧阻力峰值之后的部分为粘结段,呈下凹衰减曲线。在锚固的理论分析中,应对界面滑移及软化因素对侧阻力分布的影响予以足够重视。     

沂沭断裂带五莲至莒县段地热异常区热储模型分析与研究

为实现沂沭断裂带五莲至莒县段地热资源的有效调查,本文首先以浅层测温方法为主、可控源物探测量为辅,确定被调查区域存在管帅—北店、东沟头、赵家葛湖三个地热异常区,并对其热储模型进行研究分析;其次对异常区流体化学特征进行相应水质测量评价;最后计算地热异常区地热储量。水质测量评价显示被调查区域地热异常区含多种对人身有益的微量元素,是具有重要理疗保健价值的地下热水,除取暖外可用于洗浴和疗养的目的;地热储量计算结果显示：管帅—北店、东沟头、赵家葛湖三个异常区分别可采相当于74.7、10.4、30.68万吨标准煤的产热量,地热异常区的热储存量较丰富。这对于实现被调查区域地热资源的合理、持续开采利用提供了数值化的建议,对于我国其他区域地热资源的开采利用具有一定的参照价值。     

苏里格气田西区盒8下亚段辫状河沉积论证与分析

鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒₈^下亚段主力含气层段相的研究观点较多,不同认识导致各个沉积相域内砂体对比和预测存在着较大的差异,从而给勘探井位部署增加了难度。笔者在前人研究成果基础上,充分利用钻井、测井、岩心、地震、分析化验和野外露头等多种资料和手段,采用岩石学特征分析、岩心沉积构特征观察、古生物化石证据、研究区柳林成家庄野外露头沉积序列揭示、测井相特征和河流相地震特殊反射结构观察等多种研究手段和方法,对该区盒₈^下亚段的沉积相进行了详细论证、分析和描述。研究结果表明,辫状河沉积是苏里格西区盒₈^下亚段主要的相类型;干旱与潮湿气候的频繁交替变化,是导致砂体研究区目的层垂向砂体厚度大、非均质性强和砂体横向变化快的主控因素。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区山西组一段海相、过渡相沉积标志研究及环境演化分析

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区在上石炭统太原组到下二叠统山西组沉积过程中经历了潮坪、泻湖—海陆过渡三角洲演化过程。在这一演化过程中山西组一段沉积环境前人研究后得出了不同的结论,有的认为属于陆相湖泊三角洲沉积,有的认为是海陆过渡三角洲沉积,还有的认为是湖泊三角洲,但受到间歇性海侵影响。在前人大量研究基础上,通过详细的岩心观察和岩石学特征的分析,在山西组一段发现了代表海相或海陆过渡环境沉积的典型特征,分别为①成分成熟度和结构成熟度均高的石英砂岩、②泥晶菱铁矿岩、③海百合、有孔虫骨屑泥岩、④铝土矿质泥岩和⑤粉晶白云岩。上述海相环境标志的存在,充分说明塔巴庙地区山西组一段沉积期为海相或海陆过渡沉积环境。在上述基础上讨论了山西组一段沉积环境的时空演化特点。     

地壳流变结构控制作用下的龙门山断裂带地震发生机理

青藏高原东缘低地形变速率的龙门山断裂带上相继发生了2008汶川Mw7.9级地震和2013芦山Mw6.6级地震.地震勘探与震源定位结果揭示了龙门山区域地震空间分布特征：纵向上,龙门山断裂带这两次地震主震均发生在龙门山断裂带上地壳的底部（14~19 km）,绝大部分余震均发生在上地壳范围（5~25 km）,而在其中、下地壳深度范围内鲜见余震发生;横向上,地震（Mw>3）在龙门山断裂带青藏高原一侧密集分布且曾有大震发生,而四川盆地地震稀少（Mw>3）.为探讨龙门山断裂带地震发生机理,并解释以上龙门山区域地震空间分布特征,本文建立了龙门山断裂带西南段跨芦山地震震中区域的四种不同流变结构的龙门山断裂带三维岩石圈模型,以地表GPS观测资料为约束边界条件,数值模拟龙门山断裂带岩石圈在数千年以上长期匀速构造挤压作用下的应力积累特征,探讨了地壳分层流变性质对地壳应力积累的影响,分析了该区域地震空间分布与构造应力积累速率的关系.计算结果表明：该区域在数千年的应力积累过程中,脆性上地壳中应力表现近于恒定值的线性增长趋势,龙门山断裂带上地壳底部出现应力集中积累现象,这一应力集中现象可以解释龙门山断裂带汶川地震与芦山地震主震的发生,及其大部分余震在脆性上地壳中的触发;青藏高原一侧上地壳应力积累速率远远高于四川盆地的应力积累速率,这一应力积累分布现象可以解释龙门山区域青藏高原一侧地震密集而四川盆地地震稀少的地震空间分布特征;通过比较不同流变结构模型中的应力积累状态,认为导致这一应力积累空间分布状态的重要控制因素在于青藏高原中、下地壳较低的黏滞系数与四川盆地中、下地壳较高的黏滞系数的差异.在柔性的中、下地壳内,应力增长近于指数形式,稳定状态之后其应力增长速率近于零,构造应力积累难以达到岩石破裂强度,因而鲜见地震发生.地壳各层位的应力增长率差异与地震成层分布的现象共同揭示了龙门山区域岩石圈分层流变结构：脆性上地壳、韧性中、下地壳（青藏高原一侧较弱,四川盆地一侧较强）、韧性岩石圈上地幔.     

基于动力BNWF法的冻土-桩相互作用模型研究

基于水平循环荷载作用下不同负温冻土环境中单桩动力特性模型试验结果,在已有分析桩-土-结构相互作用的动力BNWF模型的基础上,提出改进的冻土-桩基动力相互作用非线性反应分析模型。在该模型中,利用改进的双向无拉力多段屈服弹簧考虑桩侧冻土的水平非线性力学特性,同时兼顾桩侧与冻土间的竖向非线性摩擦效应、桩尖土的挤压与分离作用以及远场土体阻尼对桩基动力特性的影响。其中桩侧水平多段屈服弹簧参数根据冻土非线性p-y关系获得,该关系曲线以三次函数曲线段及常值函数段共同模拟,并由室内冻土压缩试验结果确定。最后基于改进的动力BNWF模型,提取动位移荷载作用下该桩顶力-位移滞回曲线及桩身不同埋深处的弯矩动响应数值分析结果,并与相应的模型试验结果对比,二者具有较好的拟合度,表明本文所提出的改进模型在分析冻土-桩动力相互作用时有较好的适用性。